Фамилия Замлынски звучит как типичная польская или западнорусская фамилия, образованная по модели прилагательного с суффиксом -ск(и)/-цк(и). Такая форма указывает на происхождение от географического названия: скорее всего, от населённого пункта вроде Замлынье, Замлынка или Замлыны. Основа «замлын-» прозрачно связана со словом «млын» — в польском и украинском языках это мельница. Таким образом, первый носитель фамилии был либо родом из села, стоявшего за мельницей (то есть «за млыном»), либо его прозвище указывало на местоположение усадьбы или хутора.

В польской ономастике фамилии на -ски (-ski) традиционно носили шляхтичи, указывая на владение поместьем, но со временем эта модель распространилась и среди крестьян, особенно на землях бывшей Речи Посполитой. Если фамилия Замлынски имеет польское происхождение, её могли дать по названию фольварка или деревни Замлын (Zamłyn). В украинском или белорусском варианте написание могло бы быть Замлинський или Замлынский, но окончание -и (вместо -ий) — характерная черта польской формы, закрепившаяся в русском языке при переносе.

Интересно, что в отличие от более частых фамилий типа Замлинский (от «замлинный» — находящийся за мельницей), вариант Замлынски с сохранившимся «ы» выдает диалектную или старую орфографию. В современном польском языке звук «ы» передаётся как «y» (Zamłyński), но в русской записи XIX века могли писать через «ы», чтобы точнее передать произношение. Фамилия редкая: она не входит в списки массовых славянских фамилий, что говорит о её локальном, возможно, шляхетском происхождении из узкого региона.

Версия о прозвищном происхождении (без географической привязки) менее убедительна: вряд ли человека называли «Замлынский» просто за то, что он живёт за мельницей, — для этого были бы более простые формы вроде Замлынный. Фамилия на -ски почти всегда отсылает к названию места, а не к занятию. Поэтому наиболее вероятно, что предки носителя фамилии владели или арендовали землю у мельницы в каком-то конкретном селе, название которого со временем стерлось из памяти, но осталось в фамилии.